- 交变电流的图像
- 共216题
某交变电流的电压随时间的变化规律如图所示,则此交变电流的频率为 ,如将该电压加在10μF的电容器上,则电容器的耐压值不应小于 。 如将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避意外,该电路中保险丝的额定电流不能低于 ,如将该电压加在辉光电压(电压达到或高于该电压值,氖管才会发光。)为100V的氖管上,则每分钟内氖管发光时间为 。
正确答案
50Hz; 200 v; 0.14A; 40s
试题分析:跟据图像可知,周期为0.02s,则此交流电的频率是,电容器的耐压值指的是最大值,所以电容器的耐压值不应小于交流电压的最大值200V,保险丝的额定电流不能低于,
根据公式 ,
,可得
,故一个周期内发光时间为
,1分钟内交流电经过了
个周期,所以发光时间为
点评:本题的最后一问难度比较大,关键是判断该氖管在1个周期内的发光时间
如图甲所示,真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L,两板上加有恒定电压后,板间可视为匀强电场。在t=0时,将图乙中所示的交变电压加在两板上,这时恰有一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从两板正中间以速度v0水平飞入电场。若此粒子离开电场时恰能以平行于两板的速度飞出(粒子重力不计),求:
(1)两板上所加交变电压的频率应满足的条件;
(2)该交变电压的取值范围。
正确答案
解:(1)带电粒子在电场中运动时间每经过一个周期,其在垂直于金属板方向的速度变为零,粒子的速度即恢复为入射时状态——平行于金属板,所以交变电压的频率应满足方程,所以
(2)因带电粒子在垂直于金属板方向做单方向的反复的加速、减速运动,每次加速和减速过程中在垂直金属板方向的位移大小都相等,其大小
欲使粒子恰能以平行于金属板的速度飞出,则应有
整理得U0<(n=1,2。3,……)
电机转子是边长为0.2米的正方形,线圈匝数为100匝,内阻8欧,初始位置如图所示,以ad、bc中点连线为轴用600转/分的转速在特斯拉的匀强磁场中转动,灯泡电阻为24欧,则:
(1)从图示位置开始计时,写出感应电动势的瞬时值表达式.
(2)灯泡的实际消耗功率为多大?
(3)线圈从图示位置转过的过程中外力做的功.
(4)线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q.
正确答案
(1)线圈的角速度ω=2πn=2π×rad/s=20πrad/s,感应电动势的最大值为Em=nBSω=100×
×0.22×20πV=80V.则从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=80Emsin20πt(V).
(2)电动势的有效值为E=Em=40
V,电路中电流的有效值为I=
=
A=
A
灯泡的实际消耗功率为P=I2R=75W
(3)线圈从图示位置转过的过程中外力做的功W=I2(R+r)t,t=
=
s,解得W=2.5J.
(4)线圈从图示位置转过的过程中线圈磁通量的变化量为△Φ=BS-BScos
=
BS
通过线圈某截面的电量q=n=100×
C=
C
答:
(1)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=80Emsin20πt(V).
(2)灯泡的实际消耗功率为75W.
(3)线圈从图示位置转过的过程中外力做的功是2.5J.
(4)线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q=
C.
100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动,产生如图所示的电动势。可知线圈转动的角速度ω=____________rad/s。穿过线圈的磁通量最大值φmax=____________Wb,此时的电动势值e=____________V。在t=0.01/6s时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于___________度。
正确答案
一交流电压随时间变化的图象如图所示,则此交流电的频率是______________Hz,电压的有效值为______________V;若将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避免意外事故的发生,电路中保险丝的额定电流不能低于______________A。
正确答案
50,141,0.14
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